網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化NFV課件

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)課件BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA目錄CONTENTSNFV概述NFV架構(gòu)與組件NFV關(guān)鍵技術(shù)NFV部署與實(shí)施NFV安全與可靠性NFV未來發(fā)展與趨勢BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01NFV概述定義網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）是一種將網(wǎng)絡(luò)功能軟件化的技術(shù)，通過使用虛擬化技術(shù)，將傳統(tǒng)的專用硬件設(shè)備轉(zhuǎn)化為可動態(tài)管理的虛擬化資源，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的靈活部署和管理。高效性通過虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源的共享和動態(tài)分配，提高資源利用率。降低成本NFV可以降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的硬件成本，同時(shí)減少運(yùn)營和維護(hù)成本。靈活性NFV能夠快速部署和擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)功能，滿足業(yè)務(wù)需求的變化。定義與特點(diǎn)用于實(shí)現(xiàn)移動核心網(wǎng)、移動邊緣計(jì)算等功能的虛擬化。移動通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)用于實(shí)現(xiàn)路由器、防火墻、負(fù)載均衡器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的虛擬化。用于實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，如虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）、虛擬局域網(wǎng)（VLAN）等。030201NFV的應(yīng)用場景NFV能夠快速部署和擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)功能，滿足業(yè)務(wù)需求的變化。通過虛擬化技術(shù)，降低硬件成本和運(yùn)營成本。NFV的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)降低成本提高網(wǎng)絡(luò)靈活性NFV的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)提高資源利用率：實(shí)現(xiàn)資源的共享和動態(tài)分配，提高資源利用率。NFV技術(shù)尚未完全成熟，需要進(jìn)一步的技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化工作。技術(shù)成熟度虛擬化環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)安全問題需要得到有效解決。安全性問題虛擬化環(huán)境中的資源管理和調(diào)度需要更加精細(xì)和智能的管理策略。管理復(fù)雜性NFV的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02NFV架構(gòu)與組件NFV架構(gòu)定義網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）是一種將傳統(tǒng)的專用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如路由器、交換機(jī)、防火墻等）轉(zhuǎn)化為虛擬化軟件實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)功能。NFV架構(gòu)組成NFV架構(gòu)主要由虛擬化層、管理層和業(yè)務(wù)層三個(gè)部分組成。NFV架構(gòu)優(yōu)勢NFV架構(gòu)能夠降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的成本，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可擴(kuò)展性和靈活性，加快新業(yè)務(wù)的部署速度。NFV架構(gòu)虛擬化層定義虛擬化層是NFV架構(gòu)的核心，負(fù)責(zé)將物理硬件資源（如計(jì)算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等）轉(zhuǎn)化為虛擬資源。虛擬化層功能虛擬化層的功能包括虛擬機(jī)管理、虛擬資源調(diào)度、虛擬機(jī)遷移等。虛擬化層實(shí)現(xiàn)方式虛擬化層可以通過各種虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)，如KVM、VMware、Docker等。虛擬化層030201管理層定義管理層負(fù)責(zé)對虛擬資源進(jìn)行管理和調(diào)度，確保網(wǎng)絡(luò)功能的正常運(yùn)行。管理層功能管理層的功能包括資源管理、故障管理、性能管理等。管理層實(shí)現(xiàn)方式管理層可以通過各種管理工具實(shí)現(xiàn)，如OpenStack、CloudStack等。管理層業(yè)務(wù)層定義業(yè)務(wù)層業(yè)務(wù)層負(fù)責(zé)提供各種網(wǎng)絡(luò)功能服務(wù)，如路由器、交換機(jī)、防火墻等。業(yè)務(wù)層功能業(yè)務(wù)層的功能包括業(yè)務(wù)配置、業(yè)務(wù)控制、業(yè)務(wù)優(yōu)化等。業(yè)務(wù)層可以通過各種網(wǎng)絡(luò)功能軟件實(shí)現(xiàn)，如OpenWRT、PfSense等。業(yè)務(wù)層實(shí)現(xiàn)方式BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03NFV關(guān)鍵技術(shù)容器技術(shù)概述容器技術(shù)是一種輕量級的虛擬化技術(shù)，通過將應(yīng)用程序及其依賴項(xiàng)打包到一個(gè)獨(dú)立的容器中，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的快速部署和管理。容器技術(shù)的優(yōu)勢容器技術(shù)的優(yōu)勢在于其輕量級、快速部署和靈活擴(kuò)展的特點(diǎn)，能夠提高應(yīng)用程序的可靠性和安全性。容器技術(shù)的實(shí)現(xiàn)容器技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要使用容器編排工具，如Docker和Kubernetes，以及容器鏡像管理工具，如DockerHub和Harbor。容器技術(shù)虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢在于其能夠提高硬件資源的利用率，實(shí)現(xiàn)資源的靈活調(diào)度和管理。虛擬化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)虛擬化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要使用虛擬化軟件，如VMware和VirtualBox，以及虛擬機(jī)鏡像管理工具，如VirtualBox和VMware。虛擬化技術(shù)概述虛擬化技術(shù)是一種將物理硬件資源虛擬化為多個(gè)虛擬資源的技術(shù)，使得多個(gè)虛擬資源可以共享物理硬件資源。虛擬化技術(shù)123自動化管理技術(shù)是一種將傳統(tǒng)的手動管理流程自動化的技術(shù)，通過自動化管理工具實(shí)現(xiàn)快速部署、監(jiān)控和管理。自動化管理技術(shù)概述自動化管理技術(shù)的優(yōu)勢在于其能夠提高管理效率、減少人工錯(cuò)誤和提高系統(tǒng)可靠性。自動化管理技術(shù)的優(yōu)勢自動化管理技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要使用自動化管理工具，如Ansible和Chef，以及配置管理工具，如Puppet和SaltStack。自動化管理技術(shù)的實(shí)現(xiàn)自動化管理技術(shù)性能優(yōu)化技術(shù)性能優(yōu)化技術(shù)是一種通過對系統(tǒng)性能進(jìn)行優(yōu)化以提高系統(tǒng)性能的技術(shù)。性能優(yōu)化技術(shù)的優(yōu)勢性能優(yōu)化技術(shù)的優(yōu)勢在于其能夠提高系統(tǒng)性能、減少系統(tǒng)延遲和提高用戶體驗(yàn)。性能優(yōu)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要使用性能監(jiān)控工具，如Prometheus和Grafana，以及性能優(yōu)化工具，如TCPOptimizer和DNSOptimizer。性能優(yōu)化技術(shù)概述BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04NFV部署與實(shí)施根據(jù)業(yè)務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模制定部署策略在部署NFV時(shí)，需要充分考慮業(yè)務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，制定合適的部署策略，包括虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的類型、數(shù)量、位置以及資源需求等?？紤]冗余和容錯(cuò)能力為了確保網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性，部署策略需要充分考慮冗余和容錯(cuò)能力，通過部署多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)例或使用高可用性技術(shù)來降低故障風(fēng)險(xiǎn)。優(yōu)化資源利用為了降低成本和提高效率，部署策略需要優(yōu)化資源利用，根據(jù)實(shí)際需求動態(tài)調(diào)整虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的資源分配，避免資源的浪費(fèi)。NFV部署策略NFV實(shí)施流程虛擬化平臺選擇與配置選擇合適的虛擬化平臺，并根據(jù)需要進(jìn)行配置，包括虛擬機(jī)管理、網(wǎng)絡(luò)配置、存儲配置等。架構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)需求分析結(jié)果，設(shè)計(jì)合理的NFV架構(gòu)，包括虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的設(shè)計(jì)、編排、管理和監(jiān)控等方面。需求分析在實(shí)施NFV之前，需要對業(yè)務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模進(jìn)行詳細(xì)分析，確定需要虛擬化的網(wǎng)絡(luò)功能和所需的資源。虛擬網(wǎng)絡(luò)功能部署根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，部署虛擬網(wǎng)絡(luò)功能，并進(jìn)行相應(yīng)的配置和優(yōu)化。測試與驗(yàn)證對實(shí)施結(jié)果進(jìn)行測試和驗(yàn)證，確保虛擬網(wǎng)絡(luò)功能能夠正常工作并滿足業(yè)務(wù)需求。在將NFV集成到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，需要考慮與現(xiàn)有設(shè)備的兼容性問題，包括協(xié)議兼容、接口兼容等方面。兼容性考慮根據(jù)NFV的部署需求，對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置、路由策略的調(diào)整等。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)調(diào)整在集成過程中，可能需要將原有數(shù)據(jù)遷移到虛擬化平臺上或進(jìn)行備份，以確保數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。數(shù)據(jù)遷移與備份加強(qiáng)安全管理措施，包括訪問控制、安全審計(jì)等方面，以確保虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的安全性和可靠性。安全管理NFV與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的集成BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA05NFV安全與可靠性數(shù)據(jù)安全虛擬化環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸和存儲面臨被竊取和篡改的風(fēng)險(xiǎn)。隔離與訪問控制虛擬化環(huán)境中不同業(yè)務(wù)和功能需要有效的隔離和訪問控制機(jī)制。惡意攻擊虛擬化環(huán)境可能遭受各種惡意攻擊，如拒絕服務(wù)攻擊、虛擬機(jī)逃逸等。NFV安全挑戰(zhàn)03入侵檢測與防御部署入侵檢測與防御系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和防御惡意攻擊。01數(shù)據(jù)加密采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)，確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中的機(jī)密性和完整性。02安全審計(jì)建立安全審計(jì)機(jī)制，對虛擬化環(huán)境中的操作和事件進(jìn)行記錄和分析。安全解決方案高可用性設(shè)計(jì)通過高可用性設(shè)計(jì)，確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)故障或虛擬機(jī)故障時(shí)能夠快速恢復(fù)。故障演練與恢復(fù)定期進(jìn)行故障演練，確保在故障發(fā)生時(shí)能夠快速恢復(fù)業(yè)務(wù)。負(fù)載均衡采用負(fù)載均衡技術(shù)，合理分配業(yè)務(wù)流量，避免單點(diǎn)故障。可靠性保障機(jī)制BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA06NFV未來發(fā)展與趨勢NFV標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展標(biāo)準(zhǔn)化組織ETSI、IEEE、3GPP等國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在NFV領(lǐng)域積極推動標(biāo)準(zhǔn)化工作，制定了一系列NFV相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)化成果這些標(biāo)準(zhǔn)化組織已經(jīng)發(fā)布了NFV的總體架構(gòu)、虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的管理與編排、虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施的管理與編排等標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為NFV的商業(yè)化部署提供了指導(dǎo)和參考。5G網(wǎng)絡(luò)需要支持更多的業(yè)務(wù)場景和更復(fù)雜的應(yīng)用需求，需要引入NFV技術(shù)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的靈活部署和快速迭代。5G網(wǎng)絡(luò)需求NFV與5G的融合主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化等方面，通過將網(wǎng)絡(luò)功能軟件化、虛擬化，實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的靈